Stockage d'énergie durable à partir de poudre de fer
(2022) Matériaux 2022 — Location: Lille (24.October.2022)
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- L’urgence des enjeux climatiques requiert une transition urgente vers des méthodes de production d’énergie durables, nécessitant une technologie de stockage d’énergie sure et stable dans le temps. Récemment, les poudres métalliques, et en particulier la poudre de fer, ont été considérées comme des candidats très prometteurs grâce à leur haute densité d’énergie par comparaison aux autres systèmes classiques de stockage d’énergie [1,2]. L’énergie stockée est libérée lors de l’oxydation exothermique de la poudre métallique, qui est ensuite régénérée par réduction à l’état solide avec de l’hydrogène produit à partir de sources d’énergie renouvelable. Bien que les premiers résultats de combustion de poudre de fer soient très prometteurs [3,4], l’évolution microstructurale et morphologique de la poudre n’a encore jamais été étudiée. Pourtant, ces caractéristiques sont essentielles à la circularité du concept et influenceront de manière majeure les mécanismes de réduction des produits de combustion. Dans ce travail, nous avons étudié la microstructure obtenue après la combustion de poudre de fer dans de l'air préchauffé. Une morphologie sphérique est obtenue, liée à la fusion de la poudre pendant sa combustion, ainsi qu’une microstructure complexe de wüstite, de magnétite et/ou d'hématite. L’évaporation partielle de fer est suspectée par l’observation de nanoparticules. Une porosité importante est obtenue, principalement ouverte sur l’environnement externe, favorable au processus de réduction ultérieur. Avec cette étude, nous visons à ouvrir la perspective de la poudre de fer comme combustible durable par une meilleure compréhension des mécanismes microscopiques thermodynamiques, cinétiques, microstructuraux et thermomécaniques sous-jacents.
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Citations
Choisez, L. (2022). Stockage d’énergie durable à partir de poudre de fer. Matériaux 2022, Lille. https://hdl.handle.net/2078.5/238523